数字电路基础 第2章.ppt

《数字电路基础 第2章.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第2章逻辑门电路2.1半导体的开关特性2.2分立元件门电路2.3TTL门电路2.4CMOS集成门电路本章小结习题2.1.1二极管开关特性2.1半导体的开关特性第2章逻辑门电路二极管的单向导电性：①外加正向电压（>Uth），二极管导通，导通压降约为0.7V；②外加反向电压，二极管截止。uD(V)iD(mA)0.7V一、二极管的导通条件第2章逻辑门电路二、二极管的截止条件当Ud<0.5V，或在二极管两端加上反向电压时，二极管可近似认为是开路。因此，可以把Ud<0.5V作为二极管的截止条件。一旦截止，即可近似认为电流等于0，相当于开关断开。

2、开关断开的等效电路如左图所示。2.1半导体的开关特性2.1.2三极管开关特性第2章逻辑门电路放大iC饱和截止2.1半导体的开关特性第2章逻辑门电路一、饱和导通条件三极管饱和导通时，如同具有压降的闭合开关。三极管临界饱和集电极电流为：三极管临界饱和基极电流为：输入高电平时，实际基极电流为：三极管饱和导通条件应为：二、截止条件硅三极管的截止条件为：2.1半导体的开关特性2.1.2场效应管开关特性第2章逻辑门电路图（a）为N沟道增强型MOS管，它的开启电压为UT。当ui=UGS

3、图（b）所示。C1代表栅极输入电容，约几皮法。当ui=UGS>UT时，MOS管导通，呈低阻状态，相当于开关接通，uo≈0，等效电路如图（c）所示。场效应管（MOS管）和二极管、三极管一样可以当作开关元件使用。2.1半导体的开关特性2.2.1与门2.2分立元件门电路第2章逻辑门电路Y=AB2.2.2或门2.2分立元件门电路第2章逻辑门电路Y=A+B2.2.3非门2.2分立元件门电路第2章逻辑门电路输入为低，输出为高；输入为高，输出为低。2.2.3复合门2.2分立元件门电路第2章逻辑门电路与非门的真值表或非门的真值表2.3.1TTL与非门

4、工作原理2.3TTL门电路第2章逻辑门电路TTL与非门的电路结构一、电路组成2.3.1TTL与非门工作原理2.3TTL门电路第2章逻辑门电路二、逻辑功能①输入端全为高电平（+3.6V）时：T2、T5饱和，输出为低电平。此时UB1=2.1V，由于T2和T5处于饱和导通，输出端UC5=UOL=0.3V，即输出Y为低电平。②输入端有低电平（+0.3V）时：T1导通，UB1=1V，T2、T5截止，T3、T4导通，UY约为3.6V，即输出Y为高电平。74LS00的引脚排列图2.3.2TTL集电极开路门2.3TTL门电路第2章逻辑门电路1.线与问

5、题在数字系统中，有些场合需要将门电路的输出端并联使用，即“线与”。但推拉式输出的门电路不能并联。2.OC门解决上述问题的办法：需要线与时，用OC门。例如，如图所示情形时,门电路会损坏。OC与非门的电路结构OC与非门线与图TTL与非门线与2.3.3TTL三态门2.3TTL门电路第2章逻辑门电路输出有三种状态：高电平、低电平、高阻态。国际符号TSL反相器的电路结构TSL门的真值表2.4.1CMOS反相器2.4CMOS集成门电路第2章逻辑门电路基本电路用T1(N沟道)管和T2管（P沟道）构成。输入脉冲幅度通常为VDD。真值表A01Y10表达

6、式Y=AuA0VT1T2uYVDDVDD截止导通截止导通01.电路结构2.工作原理2.4.1CMOS逻辑门2.4CMOS集成门电路第2章逻辑门电路一、与非门1.组成两TP管在上，并联；两TN管在下，串联；2.工作原理只有当AB同为1且使串联的TN管同时导通时，输出才为0，其它情况输出为1。功能特点：3.输出逻辑表达式Y=A•BY=A•B2.4CMOS集成门电路第2章逻辑门电路二、或非门3.输出逻辑表达式Y=A•B1.组成2.工作原理只有当AB同为0且使串联的TP管同时导通时，输出才为1，其它情况输出为0。功能特点：=A+B两TP管在上

7、，串联；两TN管在下，并联；2.4CMOS集成门电路第2章逻辑门电路三、与门和或门在CMOS与非门的输出端加上一个反相器，便构成了与门；在CMOS或非门的输出端加上一个反相器，便构成了或门。四、与或非门由三个与非门和一个反相器可构成与或非门，如图（a）所示。与或非门也可以由两个与门和一个或非门构成，如图（b）所示。与或非门的逻辑符号（a）（b）2.输出逻辑表达式1.组成五、异或门异或门可以由四个与非门构成，如右图所示，逻辑表达式为：2.4.3CMOS传输门2.4CMOS集成门电路第2章逻辑门电路①CP＝0、CP=1，T1和T2截止，相

8、当于开关断开。②CP＝1、CP=0，T1和T2导通，相当于开关接通，uo＝ui。由于T1、T2管的结构形式是对称的，即漏极和源极可互易使用，因而CMOS传输门属于双向器件，它的输入端和输出端也可互易使用。2.4.4CMO